Difusión en estado no estacionario, modelo de treybal

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DIFUSIÓN EN ESTADO NO ESTACIONARIO, MODELO DE ROBERTO TREYBAL

Con anterioridad se ha estudiado la difusión en gases y en líquidos sin embargo existe otro estado de agregación que no seexcluye de la transferencia de masa en especial porque se utiliza en procesos industriales, los sólidos no se transportan tan fácilmente a través del equipo como los fluidos, las condicionesde difusión en estado no estacionario se presentan con mayor frecuencia que en el caso de fluidos. Aun en operación continua la historia se cada pieza sólida al pasar a través del equipo esrepresentativa del estado no estacionario.
Para el caso en que no existe convección y en ausencia de reacción química se puede utilizar la segunda ley de Fick, sin embargo para algunoscasos sencillos Newman ha resumido los resultados en forma por demás conveniente las cuales son:
1. Difusión desde una placa con los lados sellados, se considera una placa de espesor 2ª, conlos cuatro lados sellados, de tal forma que la difusión sólo puede suceder desde y hacia las caras paralelas planas, donde se utiliza la relación:

2. Difusión desde una barra rectangularcon las puntas selladas: para una barra rectangular de espesor 2ª y ancho 2b, con las puntas selladas,

3. Difusión en un paralelepípedo rectangular: para una barra con forma de ladrillo,de dimensiones 2ª, 2b y 2c, con difusión desde las seis caras,

4. Difusión desde una esfera: para una esfera de radio a

5. Difusión desde un cilindro con las puntas selladas: Para uncilindro de radio a, con las puntas planas selladas,

6. Difusión desde un cilindro: para un cilindro de radio a y longitud 2c, con difusión tanto desde las dos puntas como desde lasuperficie cilíndrica,

Las funciones f’(Dθ/a2) y f’’(Dθ/a2) se representan en la siguiente figura


Bibliografía: Treybal, Roberth, Operaciones de transferencia de masa 2 edición
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